Способ изготовления индикаторного элемента, чувствительного к парам полярных органических растворителей

Способ изготовления индикаторного элемента, чувствительного к парам полярных органических растворителей

Реферат

 

Применение: способ может быть использован для определения концентрации паров полярных органических растворителей в газовых смесях, а также при изготовлении газоаналитических приборов, сигнализирующих об изменении концентрации этих растворителей. Сущность: на индикаторный элемент последовательно наносят гидрофобный адгезив и кристаллогидрат металла переходного ряда с последующим высушиванием в температурном диапазоне от 20 до 50^oС не менее 24 ч. Для определения паров метанола на индикаторный элемент последовательно наносят компаунд на основе фенолформальдегидной смолы и гексагидрат кобальта CoCl₂ 6H₂O. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к изготовлению индикаторных элементов, чувствительных к парам полярных органических растворителей, и может быть использовано при изготовлении газоаналитических приборов, сигнализирующих об изменении концентрации этих растворителей. Цель изобретения создание индикаторного элемента, чувствительного к парам полярных органических растворителей, с увеличенным ресурсом работы. Для этого в известном способе, включающем нанесение индикаторного вещества на носитель, носитель выбирают оптически прозрачным, а на его поверхность последовательно наносят гидрофобный адгезив и кристаллогидрат металла переходного ряда с последующим высушиванием при температуре от 20 до 50^оС не менее 24 ч. Для увеличения чувствительности к парам метанола в качестве гидрофобного адгезива используют компаунд на основе фенолформальдегидной смолы, а в качестве кристаллогидрата металла переходного ряда гексагидрат хлорида кобальта. Как известно, ионы переходных металлов способны образовывать комплексные соединения в виде кристаллогидратов, в которых молекулы воды являются лигандами. Из теории кристаллического поля известно, что взаимодействие поля упомянутых лигандов с d-электронами переходного металла приводит к снятию вырождения энергетических уровней этих электронов. При этом каждому типу симметрии размещения лигандов относительно центрального иона соответствует характерное расщепление уровней, что, в свою очередь, приводит к определенным спектральным свойствам соединения. Наши эксперименты показали, что появление полярных растворителей в паровой фазе над кристаллогидратами переходных металлов приводит к существенным изменениям их спектральных свойств. Обнаруженное явление обусловлено существенными искажениями симметрии лигандов, связанными с взаимодействием между молекулой растворителя и лигандом, т.е. молекулой воды. Искажения симметрии приводят к изменению картины расщепления уровней и, как следствие, к изменению спектральных свойств, что и определяется путем фотометрирования в характерном для данного кристаллогидрата и данного индицируемого растворителя в спектральном диапазоне. В некоторых случаях возможно растворение кристаллогидрата переходного металла в слое кристаллизационной воды. Относительно слабое взаимодействие между молекулами индицируемых органических растворителей и индикаторных комплексов обуславливает обратимый характер действия индикатора и малые времена срабатывания индикаторного элемента. Известно, что на спектральное свойство кристаллогидратов переходных металлов оказывает сильное влияние влажность окружающей атмосферы, поэтому для устранения этого влияния кристаллогидрат наносится на поверхность носителя на гидрофобный адгезив. После этого элемент высушивается до окончательного затвердевания адгезива. Как правило, гидрофобные адгезивы представляют собой полимерные компаунды, время окончательной полимеризации при комнатной температуре которых составляет 24 ч. Затвердевание должно проходить при температурах не менее 20 и не более 50^оС. Указанный температурный диапазон определен экспериментально. Нижняя граница диапазона определяется временем полимеризации, а верхняя необходимостью сохранить во внутренней сфере кристаллогидрата молекулы воды. Обратимый характер взаимодействия между индикатором и индицируемыми парами позволяет увеличить ресурс работы индикаторного элемента, а устранение отбора пробы и замены прореагировавшего участка таблетки позволяет увеличить быстродействие устройства, в котором установлен индикаторный элемент, изготовленный согласно заявляемому способу. Проведенные испытания показали, что время установления показаний полученного индикаторного элемента составляет приблизительно 10 с, против 10-15 мин в прототипе. Использование предлагаемого способа позволяет обеспечить по сравнению с существующими способами следующие преимущества: возможность осуществления непрерывного экспрессного анализа паров органических растворителей в окружающем воздухе; возможность контроля утечек при производстве, транспортировке и т.д. увеличение ресурса работы индикаторного элемента; повышение быстродействия устройства с 10-15 мин до 10 с; упрощение конструкции газоанализатора за счет исключения из него пробоотборника и лентопротяжного механизма. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. На поверхности оптического носителя, в качестве которого взят отрезок кварцевого волокна без оболочки длиной 100 мм с изгибом в средней части радиусом 5 мм тонким равномерным слоем наносят полимерный компаунд на основе фенолформальдегидной смолы. Затем индикаторный элемент прижимается к предварительно измельченному порошку гексахлорида кобальта CoCl ^. 6H₂O. Полученный индикаторный элемент высушивается на воздухе или в сушильном шкафу при температуре от 20 до 50^оС не менее 24 ч. После высушивания избыток гексахлорида кобальта удаляется с поверхности индикаторного элемента.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНДИКАТОРНОГО ЭЛЕМЕНТА, ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО К ПАРАМ ПОЛЯРНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ, включающий в себя нанесение индикаторного вещества на носитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса работы индикаторного элемента, носитель выбирают оптически прозрачным, а на его поверхность последовательно наносят гидрофобный адгезив и кристаллогидрат металла переходного ряда с последующим высушиванием индикаторного элемента в температурном диапазоне от 20 до 50^oС не менее 24 ч. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности к парам метанола, в качестве гидрофобного адгезива используют компаунд на основе фенолформальдегидной смолы, а в качестве кристаллогидрата металла переходного ряда гексагидрат хлорида кобальта CoCl 6H₂O.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000